JPS6153415B2 - - Google Patents

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JPS6153415B2
JPS6153415B2 JP53117792A JP11779278A JPS6153415B2 JP S6153415 B2 JPS6153415 B2 JP S6153415B2 JP 53117792 A JP53117792 A JP 53117792A JP 11779278 A JP11779278 A JP 11779278A JP S6153415 B2 JPS6153415 B2 JP S6153415B2
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JP
Japan
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metal
skeleton
article
spherical
refractory
Prior art date
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Application number
JP53117792A
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English (en)
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JPS5495907A (en
Inventor
Robaato Deiruron Kenesu
Ruisu Taachetsuku Richaado
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minnesota Mining and Manufacturing Co filed Critical Minnesota Mining and Manufacturing Co
Publication of JPS5495907A publication Critical patent/JPS5495907A/ja
Publication of JPS6153415B2 publication Critical patent/JPS6153415B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24After-treatment of workpieces or articles
    • B22F3/26Impregnating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/06Metallic powder characterised by the shape of the particles
    • B22F1/065Spherical particles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/3094Designing or manufacturing processes
    • A61F2002/30968Sintering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10Processes characterised by the sequence of their steps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は金属粉末から぀く぀た溶浞成圢金属物
品の補造方法およびそのようにしお぀くられた物
品に関する。他の面で、本発明は金属粉末および
熱可塑性物質を含む結合剀を甚いお溶浞成圢金属
物品を補造する方法に関する。他の面においお、
本発明は型およびダむスの粉末ず冶金補造方法お
よびその方法により぀くられる物品に関する。さ
らに他の面では、本発明は歯科甚補綎品の補造方
法およびその方法により぀く぀た物品に関する。 粉末冶金技術においお、米囜特蚱第3823002号
明现曞にはかなり進歩した技術が開瀺されおお
り、この特蚱には、耐火性倚重圢態粒子ず䞀時的
な熱可塑性有機結合剀の塑性混合物を成圢しお生
物品を埗、これを加熱しお結合剀を陀去し、焌成
スケルトンskeleton䞭に存圚する最も倧きな
隣接粒子間で感知され埗る接合郚たたはくび
れneckingを有しない倚孔質スケルトンを
圢成し、次にこのスケルトンに耐火粉末の1/2以
䞋の融点を有する第二金属の溶融溶浞剀を溶浞す
るこずにより成圢耐火物品を補造するこずが開瀺
されおいる。 簡単に述べるず、本発明は぀の面で球圢非耐
火性金属粉末ず熱可塑性物質を含む熱逃散性有機
結合剀の混合物を含む塑性塊を成圢しおマスタヌ
の生物品耇補品を぀くり、成圢生物品を加熱しお
結合剀を远い出したたは陀去し、非耐火性粒子を
軜く焌結し、隣接粒子間で接合郚を有する倚孔質
非耐火性モノリシツクスケルトン物品を圢成し、
このスケルトン物品に䞊蚘非耐火性球圢金属粉末
の最䜎融点より少なくずも25〓䜎い融点を有する
金属の融解物を溶浞するこずを包含する。 本発明の生成成圢モノリシツク金属物品は、䞻
芁郚分ずしお光顕埮鏡で芳察した堎合最も倧きい
隣接粒子間で感知され埗る接合郚を有する盞互連
結された球䜓のスケルトン状をなす隣接接觊点で
冶金的に䞀䜓である球圢非耐火性金属粒子の第䞀
連続盞および䞊蚘球圢非耐火性粒子の最も䜎い融
点粒子より少なくずも25〓䜎い融点を有しか぀䞊
蚘球圢粒子のスケルトンによ぀お占有されおいな
い䞊蚘物品の容積を占める第二連続盞を包含し、
その結果぀のからみ合぀たマトリツクスを包含
しか぀空孔を実質的に含たない均䞀な溶浞物品で
ある。 こずわりがない限り、本発明で「均䞀」ずは成
圢溶浞物品の内郚たたは呚蟺郚の代衚的断面を光
顕埮鏡で぀の盞を識別出来る倍率たずえば150
×で調らべた堎合、ある䞀定の面積における球圢
非耐火性粒子の数に倧した偏差が芋られずか぀溶
浞剀が非耐火性球圢粒子の呚囲および間に均䞀に
分散しおおり、か぀物品のいかなる郚分においお
も特に呚蟺郚、すなわち物品の衚面に隣接する
郚分球圢粒子の独特な軞線たたは緻密化たずえ
ば非耐化性球圢金属粒子に結合力を導入するため
の圧力の䜿甚を瀺すものが存圚しないこずを意味
する。これらの均䞀な物品は内郚および衚面欠陥
を本質的に含たず、したが぀お均䞀な物理的、化
孊的、電気的および機械的特性を発揮する。さら
に、぀のからみ合぀た均䞀マトリツクスは远加
の望たしい特性たずえば耐摩耗性および耐衝撃性
を付䞎する。 本発明の方法ではある皋床の収瞮が起る。正確
な収瞮率は遞定される工皋パラメヌタ、特にマス
タヌから型を補造するために䜿甚される物質およ
び軜い焌結を行う枩床に応じお倉化する。ある工
皋パラメヌタに察しお工皋収瞮の倧きさが決定さ
れたら、それはたずえばマスタヌの寞法を過倧に
するように機械加工するこずにより補償するこず
が出来る。工皋収瞮を補償するこずにより、玄±
0.2より良奜な、たずえば±0.1の粟床公差すな
わち最終溶浞物品の青写真明现からの偏差率を埗
るこずが出来る。 本発明の非耐火性金属物品の均䞀性および粟床
公差は、これらの物品が厳密な寞法公差が望たし
い甚途たずえばこみ入぀たたたは耇雑な圢状およ
び埮现な现郚を有する衚面を有する物品たずえば
歯科甚補綎品および射出成圢ダむスに特に良く適
しおいる。 本発明の実斜においお、非耐火性金属の球圢粒
子からなる金属粉末はモノリシツクスケルトンた
たはマトリツクスを圢成するために䜿甚される。
「非耐火性」ずは、融点が玄1000〜1800℃1273
〜2073〓の金属を意味する。「球圢」ずは、本
質的に球圢であるこずを意味し、球、偏球たたは
長球を包含する。正確な球䜓から少しはずれおも
本発明で粉末を䜿甚するこずに悪圱響がない。本
発明で有効な非耐火性金属ずしお、コバルトおよ
びその合金が挙げられる。このような合金に察す
る兞型的な合金元玠ずしお、クロム、モリブデ
ン、タングステン、炭玠、珪玠および硌玠および
これらの組合せが挙げられる。こずわりが無い限
り、「金属」ずは元玠金属および合金を包含す
る。本発明の実斜においお有効な球圢金属粒子の
補造は、圓業界でたずえば米囜特蚱第3988524、
3258817および3041672号明现曞に蚘茉されおい
る。本発明で䜿甚出来る垂販の非耐火性球圢粒子
たたは粉末ずしお、Cabot Corp.より商暙「ステ
ラむトStellite」で販売されおいる合金No.1、
21および157、商暙「ベルテツクスVertx」で
販売されおいるSpecial Metals CorporationsÂŽ
Co−合金が挙げられる。これらの垂販の粉末
は䞀般に単䞀圢態mono−modal粒埄分垃曲
線を瀺し、小さい粒床の郚分ずより倧きい粒床の
郚分の混合物からなる。商業的に入手されるため
に、これらの単䞀圢態粉末は本発明の実斜におい
お奜たしく、本発明の成圢物品の特性は倚重圢態
mulfi−modal粉末を䜿甚する必芁なくしお埗
るこずが出来る。単䞀圢態ずは暪軞に平均粒埄、
瞊軞に粒子数をず぀おプロツトした粒埄分垃曲線
で、山が䞀぀できるものを蚀い、倚重圢態ずは山
が二぀以䞊できるものを蚀う。これらの垂販粉末
の混合物は本発明の実斜においお䜿甚するこずが
出来る。本発明で有効な球圢金属粉末の寞法は玄
〜200Όマむクロメヌタ盎埄粒子の広い
分垃であり、盎埄44Ό−325メツシナU.S.篩
寞法以䞋の粉末が最適衚面仕䞊げに奜たしい。
垂販の球圢金属粒子は盎埄Ό以䞋の粒子を小
割合含有するこずが出来、このような小さな粒子
はそのような粒子の割合が存圚するより倧きい粒
子間の接觊を防止し、したが぀お有効な充填を劚
害するのに十分でない限り本発明に悪圱響を及が
さない。本発明の実斜においお奜たしい寞法範囲
内に入る球圢粒子の蚈算された衚面積は玄1.8×
10-2m2/〜14.2×10-2m2/である。 溶浞成圢物品の所望の衚面幟䜕孊は、そのよう
な物品の補造に際しお䜿甚すべき球圢粒子の粒床
および粒床分垃を決定するに際しおの䞻芁な芁因
であろう。こみ入぀た现郚たたは高い衚面仕䞊げ
が望たしい堎合、遞ばれる粒床分垃は小盎埄粒子
をより倧きい割合で有し、逆に、现郚がほずんど
必芁でなくたたは粗い衚面仕䞊げが必芁な堎合、
倧きい盎埄球圢粒子をより倧きい割合で有する分
垃を䜿甚するこずが出来る。 球圢金属粒子の䜿甚は、䞍芏則に成圢された金
属粒子に比范しお倚数の重芁な利点をもたらす。
䞍芏則に成圢された粒子は任意の぀の粒子間で
倚数の粒子間接觊を生じる可胜性があるため、流
動特性に悪圱響を及がす機械的橋架けを粒子間で
圢成する傟向がある。したが぀お、䞍芏則に成圢
された粒子は球圢粒子ほど容易に流動するこずも
なくたたたずえ振動させおも耇雑な型の现郚を球
圢粒子ほど完党に充填しない。球圢粒子の堎合に
は有機結合剀のより倧きな担持量が可胜である。
「担持量」ずは、䞀定の量の軟化した有機結合剀
䞭に包含され埗る粒子の質量を指す。球圢粒子は
䞍芏則な圢の粒子より効果的な充填を行い、した
が぀おある䞀定の質量の球圢粒子に察しおより少
ない結合剀ですむ。たた、より良奜な充填は溶浞
前により均䞀な気孔性を有する金属スケルトンを
䞎える。「気孔Porosity」ずは、スケルトン
たたは第䞀連続盞を構成する軜く焌結された
球圢金属粒子間の間隙通路を指す。 球圢金属粒子のスケルトンにより占有されるべ
き溶浞物品の容積は、たた遞ばれる粒子の粒床お
よび粒床分垃を決定するであろう。溶浞物品は䞻
芁郚分ずしお軜く焌結された球圢金属粒子を含有
し、奜たしくは少なくずも60容量より奜たし
くは少なくずも65容量でか぀玄80容量以䞋
が球圢金属粒子である。球圢金属粒子により占有
される物品の容量は有機結合剀の担持量皋床に
より制埡される。担持量を調節するために粒床お
よび粒床分垃を倉えるこずは圓業界で知られおい
るたずえば、R.K.McGeary、J.Am.Ceram.
Soc.44513−221961。 本発明で䜿甚するのに適圓な有機結合剀は、䜎
枩床たずえば180℃以䞋、奜たしくは120℃以䞋で
融解たたは軟化し、加枩した堎合良奜な流動特性
を有する金属粉末−有機結合剀混合物を䞎えしか
もその粉末−結合剀混合物を宀枩で固䜓であらし
め、その結果それから成圢した生物品は普通砎壊
たたは倉圢なしに容易に取り扱うこずが出来るよ
うにする結合剀である。本発明で䜿甚される結合
剀は、熱逃散性である、すなわち生物品を加熱し
た堎合その蒞発のために生成非耐火性スケルトン
物品に内圧を生じさせるこずなくか぀そのような
加熱工皋から埗られるスケルトン物品に実質的な
結合剀残枣を残すこずなく燃焌し぀くすかたたは
蒞発する結合剀である。 有機熱可塑性物質たたは有機熱可塑性物質ず有
機熱硬化性物質の混合物が非耐火性球圢金属粉末
ず混合され、埗られた結合剀−粉末混合物を加熱
した堎合成圢可胜なペヌスト状たたは塑性塊が圢
成される。熱可塑性結合剀の䟋ずしお、パラフむ
ン、たずえば「ガルフワツクスGulf Wax」
家庭等玚粟補パラフむン、パラフむンず䜎分子
量ポリ゚チレンの組合せ、オレむン酞たたはステ
アリン酞たたはその䜎玚アルキル゚ステルを含有
する混合物、たずえば「゚マレスト
Emerest」2642ポリ゚チレングリコヌルゞス
テアレヌト、平均分子量400およびパラフむン
の軟化および流動特性を有する他の蝋質パラフむ
ン性物質が挙げられる。 結合剀ずしお熱可塑性物質ず䜵甚するこずが出
来る代衚的熱硬化性物質ずしお、適圓な硬化觊媒
ず共に䜿甚出来る゚ポキシ暹脂たずえばビスプ
ノヌルのゞグリシゞル゚ヌテルたずえば・
−ビス〔−・−゚ポキシプロポキシフ
゚ニル〕−プロパンが挙げられる。熱可塑性−熱
硬化性混合物を結合剀ずしお䜿甚する堎合、混合
および成圢工皋䞭架橋結合を熱的に誘起させない
ように泚意しなければならない。軟化した熱可塑
性−熱硬化性結合剀混合物および球圢金属粒子が
加枩された型に入れられ振動せしめられたら、型
をさらに加枩するこずにより硬化を開始するこず
が出来る。熱可塑性−熱硬化性結合剀混合物は結
合剀ずしお熱可塑性物質のみを甚いお぀く぀た生
物品より倧きい生匷床を有し、したが぀おより取
扱い易い生物品を䞎える傟向がある。 球圢金属粉末および有機結合剀は加枩された混
合装眮たずえばシグマブレヌドミキサヌで混合す
るのが奜たしく、枩床は有機結合剀を軟化するの
に十分高くされ、その結果粉末ず結合剀が均䞀に
混合せしめられる。結合剀の特定䜿甚量は、䜿甚
される球圢金属粒子の粒床および粒床分垃に応じ
お決たる。球圢粒子を型に流し入れ最適に充填さ
せ、それにより成圢物品のかさ密床および衚面密
床倉化に陀去するのに十分な結合剀たずえば100
重量郚の金属粉末が䜿甚される堎合は〜10重量
郚の結合剀を䜿甚するこずが必芁である。粉末−
結合剀混合物は加枩しお塑性塊ずし、可撓性型に
盎接移すこずが出来る。別法ずしお、加枩された
金属粉末−有機結合剀混合物を冷华し、埗られた
固䜓を粉砕しお粒状の自由流動性状態にしその
ような粒状物質は「ピルダストpill dustず呌
ばれる、埌に加枩し、型に泚ぎ入れるこずが出
来る。 ピルダストたたは加枩された塑性塊を成圢する
ための型を提䟛するために、パタヌンたたは耇補
レプリカがマスタヌから぀くられる。成圢材
料は適圓な容噚䞭のマスタヌの呚りに泚がれ、硬
化され、マスタヌは陀去されお本発明により埮现
な郚分および断面を含めおマスタヌの実質的に同
䞀のコピヌを再生し埗る型が圢成される。 本発明の実斜で補造される金属物品は加工すべ
き材料ず接觊しお材料䞭に倉圢を生ぜしめる䜜業
衚面working surfaceすなわち䜜業郚分
および䜜業衚面に所望の倉圢を行わせるために䜜
業衚面を適圓な䜍眮に保持する支持郚分を有する
こずが出来る。たずえば、本発明により補造され
るコアピンを甚いお射出成圢塑性郚分に穎を開け
るこずが出来る。このようなコアピンの䜜業衚面
は、成圢すべきプラスチツク材料に実際に接觊す
る郚分であり、支持郚分は所望の穎が圢成される
ようにコアピンを所定の䜍眮に保持する。 奜たしいマスタヌはベヌス䞊に装着されそこか
ら延びる䜜業衚面および支持郚分を有する。ベヌ
スは䜜業衚面−支持郚分を圢成する材料の残りで
あるこずが出来たたは䜜業衚面−支持郚分は補造
埌別のベヌスに装着するこずが出来る。マスタヌ
の型はマスタヌを適圓な容噚に入れ、マスタヌの
呚りに成圢材料を泚ぎ、成圢材料を硬化するこず
により぀くられる。奜たしいマスタヌが䜿甚され
る堎合、埌の軜い焌結工皋で䜜業衚面−支持郚分
をベヌスに装着したワンピヌス倚孔質金属スケル
トンが補造されるであろう。これはそのようにし
お補造される金属スケルトンは支持郚分−䜜業衚
面䞋の倚孔質金属スケルトン本䜓に浞入させる前
に溶浞剀金属をベヌスに通すこずにより溶浞する
こずが出来るので望たしい。ベヌスを介しお金属
スケルトンに溶浞を行うこずにより溶浞剀は䜜業
衚面−支持郚分の䞋のスケルトン本䜓を溶浞する
前に可溶化を行い、すなわち䜜業衚面−支持郚分
が構成される金属で富化され埗る。このような溶
浞剀金属の富化は、スケルトン本䜓を富化されお
いない溶浞剀金属で溶浞し、スケルトン金属がこ
の非富化溶浞剀にかなり溶解する堎合に起る寞法
倉化を䜎䞋させる。このようにしお溶浞埌、ベヌ
スは完党に陀去するかたたは䜜業衚面の支持郚分
ずしお䜿甚するのに望たしい圢状に機械加工する
こずが出来る。この埌者の堎合、ベヌスは支持郚
分ずしおもたたベヌスずしおも機胜し、したが぀
お䜜業衚面はベヌスに盎接装着するこずが出来
る。 本発明の実斜の䜿甚出来る成圢材料は、匟性た
たは可撓性ゎム状䜓に硬化し、䞀般に玄25−60の
シペアデナロメヌタ倀を有しか぀倧した寞法倉
化なしに、たずえばマスタヌず以䞊の線倉化
を生じるこずなしにマスタヌ郚分の埮现郚を再生
する材料である。成圢材料は成圢枩床たずえば
180℃に加熱した堎合劣化しおはならず、たた䜎
い硬化枩床たずえば宀枩硬化枩床を有するこずが
必芁である。䜎枩硬化成圢材料はマスタヌから型
ぞ厳密な寞法制埡を維持する型を圢成するであろ
う。高枩硬化成圢材料は䞀般にマスタヌの寞法ず
実質的に異なる寞法の型を䞎えるであろう。寞法
制埡性を維持するためには、型材料は氎分に察す
る敏感性が䜎いこずが奜たしい。適圓な成圢材料
の䟋は、硬化性シリコヌンゎムたずえば1969幎
月Bulletin“RTV”08−347に蚘茉されおいる
Dow Corning Co.のシリコヌンゎムおよび䜎発
熱性りレタン暹脂である。このような成圢材料は
硬化しお䜎い埌硬化収瞮率を有する匟性たたはゎ
ム質成圢品になる。 マスタヌの型を圢成するために䜿甚される成圢
材料の量は、䜿甚する特定の成圢材料およびマス
タヌの圢に応じお倉化し埗る。マスタヌの各cm3
に察しお玄10−14cm3の成圢材料が所望の可撓性を
保持しか぀結合剀の固化前に型䞭で塑性粉末−結
合剀塊により生じる小さな静氎頭を支持するのに
十分な匷床を有する型をもたらすこずが芋い出さ
れた。 埌述される本発明の物品の成圢条件は、廉䟡な
軟かい匟性たたはゎム質型を䜿甚するこずを可胜
にする。䜕ずなれば、適甚される唯䞀の圧力は型
䞭の塑性粉末−結合剀混合物の静氎頭であり、こ
の圧力は非垞に小さく、無芖埗る歪しかもたらさ
ないからである。したが぀お、穏やかな成圢条件
は非垞に倉圢しやすい型を䜿甚しおも正確に成圢
された生物品を確保するこずを助ける。さらに、
成圢技術は、球圢粉末の有利な流動特性のために
均䞀な密床を有する成圢生物品を䞎える。 10〜20℃たたは結合剀成分の軟化点以䞊の枩床
に加枩された粉末−結合剀混合物たたはピルダス
トは粉末−結合剀混合物ずほゞ同じ枩床に予熱さ
れた振動匟性型に䟛絊し、次に型およびその䞭味
を真空にかけるこずが出来る。球圢非耐火性粒子
の適圓な粒床分垃および適圓な有機結合剀を遞定
するこずにより、粉末−結合剀混合物のコンシス
テンシむヌは、真空䞭で䞊蚘結合剀の融点以䞊に
加熱された堎合わずかの振動だけで゚アポケツト
たたは気泡を陀去しお混合物を成圢するこずが出
来るようなコンシステンシむヌになる。 加枩され真空にかけられた型を充填埌、型の振
動を停止し、型を等枩化し、たずえば結合剀の軟
化点より10〜30℃高い䞀定枩床に型の均䞀な完党
充填を確保するのに十分な時間たずえば玄〜24
時間維持する。型およびその䞭味は冷华前に短時
間振動される。 型およびその䞭味を宀枩に冷华するず有機結合
剀は凝固し、生成圢物品が圢成される。結合剀が
かなり䜎い枩床たずえば35−40℃で融解する堎
合、型およびその䞭味を結合剀が奜たしくは氎分
凝瞮を䜎䞋させるデシケヌタ䞭でかなり硬くなる
点たで、たずえば〜℃に冷华するこずが必芁
である。固䜓の生物品は可撓性型の倖郚に真空を
適甚するこずにより容易に型から取り出すこずが
出来る。真空型抜きはアンダヌカツトを有する成
圢品の型抜きを容易にする。埗られた型から取り
出された生物品はマスタヌの忠実な耇補品であ
る。この成圢物品は非耐火性球圢金属粒子を支持
する有機結合剀の硬化マトリツクスのために良奜
な生匷床を有する。非耐火性粉末は有機結合剀マ
トリツクス䞭に均䞀に分散され、均䞀な密床を有
する生物品の圢匏結合剀内の粉末の均䞀な分垃
のためおよび結合剀を陀去した堎合察応する均
䞀な気孔を有するスケルトンの圢匏を助ける。 生成圢物品の均䞀な密床は、その埌の焌成およ
び溶浞工皋で重芁である。均䞀な生匷床は生成圢
物品を加熱しお溶浞した堎合圢の歪を最小限にし
たたは防止するであろう。たた、均䞀な密床は最
終仕䞊がり非耐火性物品に䞍安定で䞍均䞀な電気
的たたは物理的性質を発揮せしめる溶浞剀の物質
の局郚的ポケツトの生成を最小限にしたたは防止
するであろう。 スケルトンマトリツクスを圢成するために、生
成圢物品は非反応性耐火性粉末たずえばアルミナ
たたはシリカの穏やかに振動する床䞭に充填しお
プログラミング可胜な炉で玄900〜1400℃に加熱
した際垂䞋および寞法損倱を防止するのが奜たし
い。成圢生物品を加熱するこずにより有機結合剀
は陀去され、非耐火性粒子は軜く焌結されたたは
接合fackされ、冶金的に䞀䜓の取扱い易い倚
孔質耐火性モノリシツク物品たたはスケルトンが
圢成される。「冶金的䞀䜓」ずは、隣接球圢金属
粒子間に固䜓原子間拡散が存圚する、すなわち圢
成された固䜓結合が存圚するこずを瀺す。この加
熱工皋は結合剀を陀去する他に、球圢粒子の焌結
の第䞀工皋、すなわち粒子間くびれの圢成を匕起
し、それによりモノリシツク物品を生ぜしめる。
球圢粒子の隣接接觊点で球圢粒子の焌結たたは接
合fackingを最小限にするためにプログラミ
ングされた加熱を䜿甚するのが奜たしい。プログ
ラミングされた加熱は加熱および焌結が第䞀工皋
を超えお継続された堎合に起り、それによ぀お望
たしくないスケルトン収瞮をもたらし、隙間现孔
が枛少するに぀れお密床を増倧させ、粒子をより
倧きいくびれにより接合させるようにする倧きな
収瞮を回避する。プログラミングされた加熱はた
た生成圢物品を軜い焌結枩床に急速に加熱された
堎合ガス状結合剀の急速な発生により生じる内郚
および倖郚亀裂の導入を回避する。小さい生成圢
物品は䞀般により倧きい物品より急速な速床で加
熱するこずが出来る。たずえばポリ゚チレングリ
コヌルゞステアレヌトを有機結合剀に䜿甚した堎
合にcm立方の倧きさの物品に適圓であるこずが
刀明した加熱蚈画は次のようである 工皋 宀枩〜200℃玄43℃時 工皋 250〜400℃玄7.5℃時 工皋 400〜軜い焌結枩床玄100℃時 このプログラミングされた加熱は、金属粒子の
酞化を防止するために保護雰囲気たずえば氎玠−
アルゎン、窒玠、氎玠−窒玠、氎玠、解離アンモ
ニア、および粉末冶金技術で知られおいる他の䞭
性たたは還元雰囲気䞋で行われる。 耐火性非反応性支持物質ずしおアルミナを䜿甚
する堎合生成圢物品を玄1020℃以䞊の枩床に加熱
するず、あるアルミナが生成圢物品に付着するこ
ずが起り埗る。このため、1020℃以䞊の最終的軜
い焌結枩床を意図する堎合、軜い焌結工皋は1020
℃で停止するこずが出来、生成した凝集性の取扱
い易い成圢物品を冷华し、アルミナ床から陀去す
るこずが出来る。物品の衚面に付着するアルミナ
は隠やかに陀去され、物品は非反応性耐火性粉末
䞭に支持する必芁なく所望の最終軜焌結枩床に加
熱するこずが出来る。1020℃以䞋の軜焌結枩床を
䜿甚する堎合、衚面付着支持物質はらくだの毛の
ブラシで穏やかにブラシするこずにより陀去する
こずが出来る。 間隙现孔容積を完党に充填するために、蚈算さ
れた間隙现孔容積以䞊の溶浞剀金属塊が䜿甚され
る堎合、スケルトンの過床の濡れおよび物品の倖
面䞊における溶浞剀の蓄積たたは堆積たたは「ブ
ルヌミングblooming」がしばしば起る。金属
スケルトンの空孔を完党に充填するのに必芁であ
るよりわずかに少ない量の溶浞剀を甚いお過床の
スケルトン濡れを最小限にすれば、最終耇合䜓に
未溶浞空孔が残り、その結果耇合䜓の機械的匷床
および電気的および物理的特性の均䞀性は䜎䞋す
るであろう。 衚面ブルヌミングは本発明においお軜焌結され
た金属スケルトンの倖面にゞルコニア粉末の薄い
局を被芆するこずにより、たずえば金属スケルト
ンの倖郚にゞルコニア粉末を容易に蒞発たたは揮
発されるキダリアヌたずえばアセトンに懞濁させ
た懞濁液を軜くスプレヌするこずにより䜎枛たた
は防止するこずが出来る。ゞルコニア粉末被芆は
溶浞剀の衚面蓄積を䜎枛させ、金属スケルトンの
間隙を䞁床充填するのに必芁な以䞊の溶浞剀金属
塊をブルヌミングたたは未溶浞空孔を発生さ
せるこずなく䜿甚するこずを可胜にする。溶浞を
行おうずするスケルトンの倖郚領域たずえばベヌ
スずゞルコニア粉末間の接觊は、たずえばそのよ
うな領域をマスクテヌプでおゝうこずにより泚意
深く避けなければならない。ゞルコニア被芆工皋
は遞択的に䜿甚するこずが出来たたはたずえばあ
たかも溶浞剀金属から完党に圢成されたかのよう
に芋える成圢物品たずえばコバルト合金金属スケ
ルトンに銀たたは銀合金を溶浞させた装食芞術品
を補造するためにある量の衚面ブルヌミングが望
たしい堎合は陀去される。 倚孔質金属スケルトン奜たしくは前述のよう
にゞルコニアで凊理したは、金属スケルトンを
構成する球圢金属粒子の融点以䞋の枩床で融解し
か぀奜たしくは䞋蚘の特性を有する金属たたは合
金で溶浞されたたは満たされる。驚くべきこず
に、溶浞は最も䜎い枩床で融解するスケルトン粒
子の融点より25〓䜎い枩床で融解する金属を溶浞
剀ずしお甚いるこずにより実質的な寞法倉化なし
に行うこずが出来る。溶浞剀の融点MP1および球
圢粒子を構成する金属の融点MPspを䞡方共〓で
衚わすず、0.98、奜たしくは0.95たたはそれ以䞋
の実斜可胜なMP1MPsp比を䜿甚するこずが出
来る。この比が枛少するに぀れお、寞法倉化も枛
少し、これは溶浞剀金属融点−スケルトン金属融
点比の䞋限は最終溶浞物品の所望特性により決定
されるこずを意味する。 䞋蚘に瀺す奜たしい特性を有する溶浞剀は䞀般
に玄700〓以䞊の融点を有し、したが぀お融点比
の䞋限は玄0.5であり、0.6が奜たしい。 金属スケルトンの溶浞は溶浞剀に圧力を適甚す
るこずなくか぀非耐火性スケルトン䞭に溶浞剀物
質の局郚的プヌルを生成するこずなく毛现管䜜甚
により均䞀に行われる。非耐火性金属スケルトン
は耐火性非反応性粉末床䞊に支持するこずが出来
る。床は、粉末、匟䞞たたは棒状であるこずが出
来る固䜓溶浞剀物質が金属スケルトンず盎接接觊
しないように配列される。溶浞剀が融解するず、
溶浞剀は重力の䜜甚で溶浞を行わせようずする金
属スケルトンの領域たずえばベヌスに向぀お流
れ、液䜓状態でスケルトンに接觊し、毛现管䜜甚
によりスケルトンに䟵入する。固䜓溶浞剀物質ず
金属スケルトン間の盎接接觊は加熱䞭䞡者の結合
を起し埗る。さらに、溶浞剀ずスケルトン間の熱
膚匵係数たたは焌結速床の差は応力を生じせし
め、恐らくはスケルトンのベヌスの亀裂を生じさ
せるであろう。したが぀お、固䜓溶浞剀ず金属ス
ケルトン間で接觊が起らないこずが奜たしい。溶
浞剀は非耐火性スケルトン本䜓䞭に均䞀に分垃さ
れるので、均䞀な匷床および蚱容し埗る電気的性
質が埗られ、前述した熱膚匵係数の差に基づく最
終溶浞物品の圢状歪も最小限である。 䜿甚される金属溶浞剀は最終郚材の䜿甚目的に
適合するように遞定されるであろう。電気攟電機
械加工電極が望たしい堎合、良奜な導電性を有す
る溶浞剀たずえば銅、銀およびこれらの合金を䜿
甚するこずが出来る。より硬いたたはより匷い最
終物品たずえば構造郚材、型たたはダむスが望た
しい堎合、溶浞剀物質ならびに球圢金属粒子は物
品の硬床および匷床を増倧させるためにさらに凊
理するこずが出来る硬化性合金で構成するこずが
出来る。非耐火性スケルトンの融点以䞋の融点を
有する他の金属および合金も溶浞剀ずしお䜿甚す
るこずが出来る。 溶浞剀金属の遞択は、スケルトン金属が実質的
に溶解しない金属であるこずが奜たしい。溶浞剀
がスケルトン金属を実質的に溶解するず、党䜓の
寞法倉化および歪が生じるであろう。スケルトン
金属の溶浞剀䞭ぞの倧きな溶解はスケルトン粒子
を぀く぀た金属で飜和された溶浞剀金属を甚いお
最小限にするこずが出来る。前述したように、可
溶化は金属スケルトンをベヌスを介しお溶浞する
こずにより最小限にするこずも出来る。さらに、
溶融溶浞剀金属は毛现管溶浞を達成するために非
耐火性スケルトン金属を濡らすこずが必芁であ
る。溶浞前に金属スケルトンの倖郚にゞルコニア
粉末を被芆すれば、過剰の溶浞剀金属たずえば蚈
算された党間隙现孔容積より玄25倧きい容積た
での金属を䜿甚するこずが出来る。 溶浞枩床における時間の長さおよび䜿甚される
溶浞枩床は、非耐火性金属スケルトンの寞法、濡
れ特性および間隙现孔寞法の関数であろう。溶浞
剀の融点よりわずかに高い枩床では、容積130c.c.
の立方䜓圢スケルトンを溶浞するのに30分で十分
である。 溶浞埌、物品は冷华され、倖郚ゞルコニア被芆
はたずえばガラスビヌドピヌニング装眮
Empire Abrasive Equipment Corp.Model No.
S−20でmm盎埄オリフむスを甚いお1.4〜2.8
Kg/cm2の圧力でたゝくこずにより陀去される。時
効硬化性溶浞剀たずえばニツケル15および
錫で合金化された銅を䜿甚する堎合たた
は金属スケルトンが硬化性である堎合、溶浞物品
は䜎枩時効サむクルにかけお硬床およびたた
は耐摩耗性を増倧させるこずが出来る。最埌
に、過剰の溶浞剀たたは䜙分のベヌスは成圢耇合
䜓たたは最終溶浞成圢金属物品を生ぜしめる䜜業
衚面から機械加工たたは切断により陀去される。 球圢金属粒子および溶浞剀の代衚的系を衚に
瀺す。融点〓および融点比を衚に瀺す。 衚は衚の金属の元玠組成を含む。
【衚】
【衚】 最終物品の䜜業衚面を150×倍率で光孊的に調
らべるず、本質的に球圢の粒子たたは盞互連結し
た球䜓の連続マトリツクスが溶浞剀の連続盞ず接
觊しそれにより包囲されおいるこずが分る。冷間
加工衚面surfaca cold work、たずえば通垞
の機械加工操䜜で生じる乱された衚面金属の城候
は芋られない。 第図は、本発明の溶浞物品の冶金的に研摩さ
れた内郚断面の600×倍率の図である。寞法分垃
を有する本質的に球圢の金属粒子の連続マトリ
ツクスが明瞭に芋える。球圢金属粒子たたは球
䜓のスケルトンず接觊しか぀からみ合぀た金属溶
浞剀の連続盞が粒子間でくびれ圢成を有しお
瀺される。この倍率では、球䜓からの逞脱は明
らかになる。これらの逞脱はスケルトン金属の溶
融溶浞剀䞭ぞの郚分的溶解の結果であり、本発明
の溶浞金属粒子の特城である。このような溶解は
球圢のわづかの喪倱を匕起し、球圢の盞互連結さ
れた非耐火性球圢金属粒子に幟らか球圢の浞食さ
れた倖芳を䞎える。 前述した本発明の方法を第図に瀺す。固有収
瞮率を補償するように機械加工されたマスタヌ
は、可撓性成圢材料たずえば“RTV”シリコ
ヌンゎムを甚いお成圢される。成圢材料は䜿
甚される可撓性成圢化合物に反じお適圓な方法に
より硬化され、機械加工されたマスタヌは硬化し
た固䜓ゎム型から取り出される。適圓な粒床
分垃の非耐火性球圢金属粉末たずえば「ベル
テツクス」Co− コバルトベヌス粉末が熱可
塑性結合剀たずえばパラフむンたたは熱可塑
性結合剀ず熱硬化性結合剀の混合物ず混合され、
加熱される。埗られた塊は任意に冷华され
、固䜓ずされ、粉砕され、ピルダスト
にされ、このピルダストは粉末−結合剀塊
を加熱された型に送る前に加熱を必芁
ずするかたたは加熱された粉末−結合剀たたは塊
を工皋からを経お型に向けるこ
ずが出来る。型は加熱塊を満たす前に適
圓に加熱される。型およびその䞭味は真空に
かけられ、その間振動せしめられお、気泡が
陀去され、型は完党に充填される。完党に充
填された型は等枩加熱され、冷华前に簡
単に振動せしめられる。真空脱型により
硬質の取扱い易い生成型物品が生成する。 埗られた生成圢物品は非反応性耐火性粉末
䞭に充填され、プログラミングに沿぀お焌成され
、熱可塑性結合剀は远い出され、金属粒子は
軜く焌結され倚孔質金属物品が圢成される。
倚孔質物品は衚面凊理され、たずえば銅
で溶浞するのに適圓な容噚に入れられる。冷
华埌、埗られた溶浞物品は溶浞堎所を敎
えお䞍芏則郚分を陀去するこずが出来る。生
成型物品を真空脱型埌、可撓性型は他の物品
を補造するために再埪環するこずが出来る。 本発明の溶浞非耐火性金属物品は、均䞀な緻密
性を有し、匷靭で耐衝撃性を有しか぀内郚および
衚面欠陥を本質的に有しない。それらの物品は均
䞀な物理的、機械的および電気的特性を発揮し、
±0.2より良奜な粟床公差を達成するこずが出
来る。これらの物品は厳密な寞法公差を有する匷
靭な非耐火性物品たずえば蟌み入぀たたたは耇雑
な圢状および埮现な郚分を有する衚面を有する物
品たずえば歯科補綎品、金属ダむカスト甚ダむス
およびプラスチツク射出成圢甚ダむスが必芁な甚
途に特に有効である。 本発明の目的および利点を本発明の範囲を限定
するものではない䞋蚘の䟋により説明する。郚は
こずわりがない限りすべお重量基準である。 䟋  149Ό−100メツシナU.S.篩以䞋の球圢
金属粉末コバルトベヌス合金Special Metals
Corp.より販売されおいる「ベルテツクス」Co−
100郚を3.5郚のポリ゚チレングリコヌルゞス
テアレヌト「゚メレスト」2642、m.p.36℃ず
混合し、混られた金属粉末−結合剀混合物を66℃
に加熱した。埗られた塑性塊を66℃に加熱された
硬化「RTV」シリコヌンゎムで぀く぀た可撓性
型の立方䜓穎5.08cmに移した。型をトルに
真空にしお66℃で10時間保持し、その間加枛抵抗
セツト80〜90で振動するモデルJ50Aゞペツガヌ
Joggerで振動させた。次に、型および䞭味を
再加圧し、オヌブンに移しお38℃で24時間等枩加
熱した。この等枩凊理埌、型を再び分間振動さ
せ、時間にわた぀お宀枩に冷华させた。冷华し
た型およびその䞭味を無氎硫酞カルシりムを含有
するデシケヌタに入れ、玄℃に時間冷华し
た。冷华した型およびその䞭味をデシケヌタから
取り出し、生物品を真空脱型を甚いお盎ちに型か
ら取り出した。埗られた生物品をアルミナ粉末
「アルコア」等玚−100を含有する黒鉛ボヌ
トに入れ、かすかに振動させお非反応性耐火性粉
末を生物品の呚囲に軜く充填させた。ボヌトおよ
びの䞭味を電気カム制埡リンドベルグ炉のレトル
トに入れ、レトルトをアルミナ粉末が炉内で四散
しないように埐々に真空にした。反応性ガスの倧
郚分を陀去するのに玄0.5トルの真空で十分であ
り、炉を氎玠を含有するアルゎン雰囲気で急
速に満たした。加熱サむクル䞭85時の流速で
動的dynamicガス雰囲気を維持した。炉は、
宀枩から250℃たで43℃時の速床で、250℃から
350℃たで7.5℃時の速床で、350℃から1000℃
たで100℃時の速床で加熱し、1000℃で1/2時間
維持しお結合剀を分解、陀去し、球圢金属粒子を
軜く焌結した。加熱を停止し、ボヌトおよびその
䞭味を炉内で動的ガス雰囲気䞋で宀枩に冷华し
た。軜く焌結されたスケルトン物品をアルミナ床
から取り出し、らくだの毛のブラシで穏やかにブ
ラシしお衚面付着アルミナを陀去した。物品の衚
面に次に10のゞルコニア粉末玄〜Ό盎
埄を100mlアセトンに懞濁させおく぀た゚ヌロ
ゟル懞濁液を噎霧した。スケルトン物品は立方䜓
であり、個の面の郚分の玄0.5cm、すなわち隣
接する぀の面たたはベヌスはマスクテヌプで
おゝい、䞀方露出された残りの぀の面に゚ヌロ
ゟル懞濁液をスプレヌした。面たたはベヌスはゞ
ルコニアスプレヌからそれた向きにあり、したが
぀おこの面の保護は䞍必芁なのでマスクテヌプで
おゝわなか぀た。マスクテヌプを陀去埌、生スケ
ルトン物品を黒鉛ボヌトに眮かれた傟いたアルミ
ナ床の基郚に眮いた。ある量の銅粉末「グヌル
ドGould」タむプ−64、−100メツシナを
アルミナ床䞊に融解した際液䜓銅がゞルコニア粉
末でおゝわれおいないスケルトン物品の郚分に重
力により流れ䞋り、金属スケルトンに接觊し、ス
プレヌされおいない倖面を介しお溶浞するように
配眮した。ボヌトおよびその䞭味をモリブデンを
巻いた電気炉に入れ、炉を0.05トルに真空にし、
氎玠を満たした。動的氎玠雰囲気を1.4時の
流速で維持し、その間枩床を時間にわた぀お宀
枩から1100℃に䞊昇させ、この枩床で1/2時間維
持した。溶浞埌、埗られた溶浞物品を冷华し、倖
郚ゞルコニア被芆を44Ό以䞋のガラスビヌド
−325メツシナでmmオリフむスから1.4〜2.8
Kg/cm2圧力でたゝいお陀去した。たゝかれた物品
を薄片に切断し、金属組識孊的に研摩し、50×お
よび750×で調らべた堎合、物品は均䞀であり、
隣接焌結球圢粒子間にくびれがなく、内郚欠陥、
倧きな気孔たたは他の䞍連続性は芳察されなか぀
た。第図は物品の倖芳を衚わす図である。 䟋 −17 䟋に蚘茉の手順により倚数の操䜜䟋−
17を実斜しお本発明の他の溶浞物品を補造し
た。これらの操䜜を衚に芁玄する。これらの操
䜜の各々においお、寞法5.08c.c.の衝撃詊隓棒状の
溶浞物品を補造するに際しお100郚の球圢金属粉
末を甚いた。1020℃以䞊の軜焌結枩床を甚いた堎
合、生成圢物品はプログラムに沿぀お玄1020℃に
加熱され、冷华され、非反応性耐火性支持䜓から
陀去され、次いで指摘された軜焌結枩床に再加熱
された。切断された板溶浞剀は商業的に埗られた
金属であり、切断されたスラブ溶浞剀は実隓的で
調補された金属である。冶金的ロツクり゚ル
「」およびロツクり゚ル「」硬床詊隓の結果
および切欠きおよび非切欠き詊片に関するシダル
ピヌ衝撃詊隓を衚に瀺す。ロツクり゚ル「」
および「」硬床詊隓はASTM明现曞E18−74に
より行な぀た。衝撃詊隓はASTM明现曞E23−72
により行぀た。簡単なビヌムタむプシダルピヌ
衝撃詊片を甚いたが、しかし0.399±0.003むンチ
1.01cm±0.008cmの断面寞法を甚いるように修
正した。非切欠き衝撃匷床を瀺す詊片は切欠きを
圢成しなか぀た。 衚においお、䟋および10の131c.c.立方䜓の
砎砕面にもたた金属組織孊的に研摩された郚分に
も内郚欠陥は芋られなか぀た。これは、䞀郚には
最終溶浞物品の均䞀な密床に起因するものであ
る。
【衚】
【衚】 䟋 16 䟋の手順を甚いお、プラスチツク抌出に適圓
なコアピンを぀く぀た。コアピンは盎埄玄1/8ã‚€
ンチ0.32cmであり、長さ玄1/2むンチ0.27
cmおよび倖埄0.32むンチ0.813cmの円筒圢
プラスチツク郚品の軞線に沿぀お走る端郚から端
郚ぞend−to−endの円筒圢穎を぀くるため
に䜿甚した。「ステラむト」No.1合金球圢金属粉
末44Ό以䞋を4.61郚の「゚メレスト」2642
熱可塑性有機結合剀ず混合した。生成圢コアピン
の軜い焌結を1122℃で45分続けた。ニツケル15
および錫を含有する銅合金の溶浞を
1120℃で45分間行぀た。 溶浞ピンを機械加工しお郚品射出成圢甚型の
可動郚分に圧力ばめさせた。射出成圢甚型の固定
郚分にコアピンを合わせるこずは、ピンチツプを
砂でみがくsandingこずにより確保された。
コアピンを可動型郚分に蚭眮した埌、型党䜓をポ
リスチレンの密床を有する重合䜓物質−1/2オ
ンス156の射出容量を有するバアンドルン
Van Dorn75トン58000Kg、スクリナヌタむ
プ射出成圢機に蚭眮した。ポリスチレンから120
個の射出成圢プラスチツク郚品を補造した。型の
可動郚分を開けた際各プラスチツク郚品はコアピ
ンから取り陀かれ、型から攟出された。20000psi
14.1×106Kg/m2の最倧射出力ず共に193℃の胎
䜓枩床を甚いた。プラスチツク郚品は異質のプラ
スチツク物質を瀺さず、これは固定型郚分に察す
る装着されたコアピンフラツシナflushによ
り穎の完党な閉鎖が埗られたこずを瀺す。コアピ
ンにはピヌニング、亀裂たたは摩耗が生ぜず、こ
れはピンの均䞀な物理的性質を蚌明するものであ
る。 䟋 17 䟋の手順を甚いるこずにより「ステラむト」
21−270メツシナ53Ό以䞋球圢金属粉末を
甚いおゲヌゞブロツクを぀く぀た。1000℃で軜い
焌結埌、スケルトンにアセトンに分散したゞルコ
ニア粉末をスプレヌした。次に、被芆したブロツ
クを組成が金76、銀14.3、銅7.5
、パラゞりムおよびむンゞりム
残の歯科甚むンレヌ鋳造金ず接觊させお眮
いた。氎玠雰囲気䞭で1000℃に1/2時間加熱する
ずむンレヌ鋳造金が球圢金属粉末スケルトンに溶
浞された。スケルトンの歪は起らず、マスタヌプ
ロセス収瞮からのブロツクの収瞮率は平均0.79
であり、ロツクり゚ル「」硬床は平均96であ぀
た。 䟋 18 200の−325メツシナ44Ό以䞋「ベルテ
ツクス」Co− コバルトベヌス球圢金属粉末
を2.0の「゚ポン」828熱硬化性暹脂ず分間混
合した。1/2の゚ポキシ硬化觊媒Shell Oil
Co.、タむプ−を添加し、玄分間混合し
た。最埌に、8.0のブチルステアレヌトを添加
し、玄分の远加混合を行぀た埌滑らかなパテコ
ンシステンシむヌを埗た。この混合物を66℃に予
熱された振動型に䟛絊し、トルの真空䞋で空気
を陀去し、再び呚囲圧に加圧した。次に、物品を
66℃で1/2時間維持し、熱硬化性暹脂を硬化さ
せ、成圢物品に剛性を䞎えた。物品を型から取り
出し、アルミナ床に詰め、䟋ず同様にしお
氎玠を含有するアルゎン雰囲気䞭で1010℃に加熱
した。むンチ5.08cm立方䜓状の軜く焌結さ
れた物品にゞルコニアの゚ヌロゟル懞濁液を被芆
し、1110℃で銅を45分間溶浞した。 䟋 19 盎埄1/2むンチ1.27cmおよび長さ1/2むンチ
1.27cmののこぎり歯状ノブ圢のダむカスト穎
を䟋の手順を甚いお぀く぀た。のこぎり歯状ノ
ブの雄モデルを䜿甚し、商暙「カヌバロン」
122Gで販売されおいる二成分鋳造材料を甚いお
逆転圢成generation reversalを実斜した。
鋳造材料の個々の成分を50〓10℃に冷华し、
粗いポンプ真空玄30トル䞋で分間脱気し
た。぀の成分の等しい郚分を混合し、鋳造材料
を含有するのに適圓な容噚に入れられた雄マスタ
ヌ䞊に泚いだ。雄マスタヌをおゝう鋳造材料を粗
いポンプ真空䞋で玄分脱気し、50〓10℃で
玄時間硬化した。次に、雄モデルを硬化した雌
耇補品から陀去し、耇補品を宀枩でさらに24時間
硬化させた。このようにしお補造された耇補品ダ
むス穎は元の雄モデルを雌パタヌンずしお逆転し
たものである。 雌耇補ダむス穎を「ステラむト」−325メツ
シナ盎埄44Ό以䞋コバルトベヌス合金およ
び4.61郚の「゚メレスト」2642を甚いお䟋の手
法により再珟した。生成圢ダむス穎を1130℃で軜
く焌結し、埗られた金属スケルトンにニツケル
15および錫を含有する銅合金を溶
浞した。溶浞は氎玠雰囲気䞭で45分の溶浞時間お
よび1110℃の溶浞枩床で行぀た。空気オヌブンで
500℃に加熱された亜鉛を溶浞ダむス穎に泚ぎ入
れた。亜鉛を凝固させ、鋳造品を穎から取り出し
た。亜鉛ずダむス穎壁間で反応は起らなか぀たよ
うであ぀た。 本発明の範囲および粟神から逞脱するこずな
く、本発明の皮々の修正および倉圢が圓業者に明
らかであろう。本発明は前述した䟋瀺的実斜態様
および䟋に限定されるものでないこずは理解すべ
きである。
【図面の簡単な説明】
第図は本発明の成圢物品の補造を瀺すフロヌ
シヌト、第図は本発明の成圢物品の溶浞非耐火
性スケルトンの顕埮鏡写真のスケツチである。   マトリツクス、  金属粒子、  
金属溶浞剀、  くびれ。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  最も倧きい隣接粒子間に光孊的顕埮鏡で芳察
    しお認め埗るくびれた郚分を有するスケルトン状
    にな぀た連続的接觊点で冶金的に䞀䜓化されたコ
    バルト又はコバルト合金からなる球圢非耐火性金
    属粒子の第䞀連続盞を䞻芁郚分ずし、䞊蚘球圢非
    耐火性粒子の最も䜎い融点粒子の融点より少なく
    ずも25〓䜎い融点を有しか぀䞊蚘スケルトンによ
    り占有されおいない物品容積を占有する金属の第
    二連続盞を小郚分ずしお包含し、それにより぀
    のからみ合぀たマトリツクスを包含しか぀実質的
    に空孔を含たない均䞀モノリシツク金属成圢物
    品。  䞋蚘の工皋を包含するこずを特城ずする均䞀
    モノリシツク金属成圢物品の補造方法 コバルト又はコバルト合金からなる非耐火性球
    圢金属粉末および熱可塑性物質を含む逃散性有機
    結合剀の混合物を䞊蚘結合剀の軟化枩床以䞊に加
    熱する工皋 埗られた塑性塊を加熱された可撓性型で成圢し
    お型の圢状および寞法を有する本質的に空孔を含
    たない生成圢物品を圢成する工皋 埗られた生成圢物品を非反応性耐火性粉末䞭に
    支持させる工皋 䞊蚘生成圢物品を加熱しお有機結合剀を揮発さ
    せ、䞊蚘非耐火性球圢金属粉末を軜く焌結し、そ
    れによ぀お凝集性モノリシツク金属スケルトンを
    圢成する工皋 埗られたモノリシツク金属スケルトンを冷华
    し、䞊蚘モノリシツク金属スケルトンに䞊蚘球圢
    金属粉末の最も䜎い融点の粒子の融点より少なく
    ずも25〓䜎い融点を有する第二金属を溶浞させ、
    溶浞成圢金属物品を圢成する工皋。
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